VILÁGÍTÁS

Világítástechnikai alapfogalmak A világítási célok megvalósításához elsődleges fényforrásokat, vagyis olyan felületeket vagy testeket alkalmaznak, amelyek energiaátalakulás eredményeként látható sugárzást bocsátanak ki.   Természetes elsődleges fényforrás esetén természetes világításról, mesterséges elsődleges fényforrás esetén mesterséges világításról beszélünk.

TERMÉSZETES VILÁGÍTÁS A lámpák három csoportba sorolhatók: a meghatározott, illetve ismert fénysűrűség­eloszlású égboltról sugárzott szórt fény.   MESTERSÉGES VILÁGÍTÁSNÁL néhány kivételtől eltekintve villamos lámpa szolgáltatja a fényt. A lámpák három csoportba sorolhatók:

az izzólámpa: olyan sugárzó, amelyben izzítható anyagot (fém, szén) villamos árammal megfelelő hőmérsékletre hevítve a hősugárzáson kívül látható sugárzást is előállíthatunk.

a kisülő lámpa: gázban, fémgőzben vagy gázok és fémgőzök keverékében létesített kisülés hatására sugároz (pl. higany- és nátriumlámpa, fénycső, ívlámpa stb.)

különleges lámpát: vagy különleges célra (pl. jelzőlámpa, fényképészeti lámpa stb.), vagy különleges kialakítással (pl. szoffita-lámpa, wolframszalag­lámpa stb.), illetve egyéb meggondolás alapján készítenek.

A fényforrásokat (lámpákat) osztályozzuk abból a szempontból is, hogy lineáris méretük (l1, l2...l n) hogyan aránylik a fényforrás és az érzékelő közötti távolsághoz, a világítási távolsághoz (lv):

(általában : l max  l v/5) pontszerű fényforrás esetén a lineáris méretek olyan kicsinyek l v - hez képest, hogy azok a számítások során elhanyagolhatók (általában : l max  l v/5)

vonalszerű fényforrás esetén van egy olyan - a többinél lényegesen nagyobb ­lineáris méret, amely miatt az előző elhanyagolás nem engedhető meg, illetve korrekció szükséges

felületi fényforrás esetén két olyan méret van, amelyek nem elhanyagolhatók, illetve korrekció szükséges

Azt a hatássíkot, amelyen általában a munkát végzik, munkasíknak nevezzük, ez belsőtéri világítás esetén a padló szintje felett 0,85 m magasságban fekvő és a helyiség oldalfalai által határolt vízszintes síkot jelenti.

Helyiségek mesterséges világítása A mesterséges világítás akkor jó, ha a munkahelyet a természetes világításhoz hasonlóan világítja meg. Ez az igény több - néha csak kölcsönös engedményekkel összeegyeztethető - követelmény vizsgálatát teszi szükségessé.

A világítás rendeltetése Munkavédelmi vagy egyéb üzemi szempontok alapján a különböző előírások részletesen tartalmazzák, hogy mikor kell az üzemi világítás mellett tartalékvilágításról is gondoskodni. Azt, hogy a kívánt biztonsághoz a tartalékvilágítást hogyan kell létesíteni, a villamos berendezések létesítési-biztonsági szabályzata tartalmazza.

Fényforrások, lámpatestek A fényforrásokat, lámpatesteket, a felhasználható egyéb anyagokat és gyártmányokat a világítási, az egészségügyi, az esztétikai, a karbantarthatósági és a gazdaságossági követelmények alapján kell kiválasztani.

A megvilágítás erőssége A munkasíkon megkívánt világítás erősségét, melyet luxban mérnek, szabvány határozza meg (jelenleg az MSZ EN 12464:2003). A szabvány, munkatevékenységenként meghatározza a szükséges megvilágítás erősségét.

A világítási igények megkövetelik, hogy a megvilágított felületen (térben) ne legyenek a tárgyak jó felismerhetőségét zavaró egyenlőtlenségek. Számszerűen ezt a hatás­sík legkisebb (E min) és átlagos (E átl) megvilágításának az arányával, a térbeli egyenletességgel fejezzük ki:

A világítás időbeli változása is zavaró lehet, ha az nem kellő fokozatossággal megy végbe. Mivel ez elsősorban lámpáknál fordul elő, a világítási hálózat lökésszerű feszültségváltozásai által okozott világítási egyenlőtlenséget a legkisebbre kell csökkenteni.

Időbeli egyenletesség A világítási hálózatot úgy kell kialakítani és méretezni, hogy a feszültségingadozás izzólámpás és fénycsöves világítás esetén 1%-nál, higanylámpás világításnál 2%-nál nem lehet nagyobb. Ezt lehetővé tehetjük a villamos gépek hálózatától való elkülönítéssel és a vezetékek megfelelő méretezésével.

Káprázás mentesség A káprázás elkerülésére a fényforrások és világítótestek látható fénysűrűsége: - munkatermekben a vízszintes látósíktól mért 30°- on belül, - iskola- és egyéb előadótermekben 45°-on belül,   - rendszeresen a vízszintesnél magasabb irányba való nézésnél a nézési iránytól számított 30°-os szögön belül általában nem lehet 4000 cd/m2-nél nagyobb. A munkahelyi lámpatesteket és más, szem - közelben alkalmazott lámpatesteket ernyőzni kell.

Színhatás A különböző színárnyalatú fényforrások csak akkor alkalmazhatók együtt, ha a munkasíkon nem keletkeznek különböző színű félárnyékok, illetve nem okoznak kedvezőtlen lélektani hatást.

Egészségügyi követelmények Csak olyan fényforrás alkalmazható, amelynek üzeme az egészségre ártalmatlan, vagyis - napi 8 órás időtartamot feltételezve - nem lépnek fel káros sugárzás­adagok (dózisok), nem keletkeznek és jutnak a légzési zónába mérgező hatású gázok, gőzök, illetve nincs szükség egyéni védőeszközök használatára.

Esztétikai szempontok Üzemi helyiségekben általában a gazdaságosság alapján döntik el, hogy a kivitelt milyen mértékben befolyásolják az esztétikai szempontok. Elsődleges, hogy a környezetbe illeszkedés nem mehet a világítási igények rovására.

Karbantarthatóság és karbantartás A világítási igények huzamos időn át való üzembiztos kielégítéséhez szükség van a karbantartásra alkalmas kivitelre (hozzáférhetőség stb.) és a karbantartás rendszeres elvégzésére, ami terjedjen ki a csökkent fényáramú és meghibásodott fényforrások cseréjére, a világítótestek tisztítására, a határoló felületek tisztítására és felújítására. Erős szennyezésnek kitett helyeken legalább negyedévenként, egyéb helyeken legalább félévenként kell elvégezni a tisztítást. Célszerű a megvilágítás időszakos műszeres ellenőrzése.

Gazdaságosság A világítási berendezések gazdaságossági értékelésekor figyelembe kell venni a létesítési és üzemeltetési költségeket, a munka termelékenységére és minőségére, valamint a személy- és vagyonvédelemre gyakorolt hatását is.

Az 50 Hz-es hálózati áram esetén a feszültség százszor vesz fel nulla értéket, így a kisülő lámpák fényárama - a működési elvükből következően – ugyan ennyiszer jelentősen csökken. Ha ennek a szabályos ingadozásnak a szögsebessége megegyezik a forgó alkatrész szögsebességével, akkor azt mindig azonos helyzetben, tehát állni látjuk.

A kismértékben nagyobb (kisebb) fordulatszám esetén az alkatrész a tényleges forgásiránnyal egyező (ellenkező) irányba forgónak látszik, de látszólagos sebessége jelentősen kisebb tényleges sebességénél.

A sztroboszkóp hatás kiküszöbölése, illetve csökkentése érdekében a kisülő lámpákat váltakozva eltérő (vagy eltolt) fázisra kell kapcsolni. Ahol láthatóan forgó alkatrészek vannak üzemben, a kisülő lámpákat a világítótesteken belül is így kell kapcsolni. Elfogadott megoldás a kisülő lámpák és izzólámpák együttes alkalmazása is.

A mesterséges világítás rendeltetése szerint lehet:   üzemi világítás, amely a sötétség beállta után, illetve alatt vagy elégtelen nappali világítás esetén biztosítja a megfelelő látási viszonyokat. Rendszere szerint lehet: ·    általános világítás, amikor a megadott teret egyes részeinek különleges követelményeire való tekintet nélkül világítjuk meg ·    a helyi világítás az általános világítást kiegészítő világítás a munkahely megvilágításának növelésére az állandó kiegészítő (belsőtéri) világítás az önmagában nem kielégítő vagy hátrányos természetes világítást egészíti ki

·     a tartalékvilágítás az üzemi világítás üzemzavara esetén az üzemi világítást bizonyos mértékig pótolja. Fajtái: ·   a szükségvilágítás, amely az üzemi világítás meghibásodása vagy szükségszerű korlátozása esetén a helyiség rendeltetésének megfelelő tevékenység folytatását - általában korlátozott ideig, esetleg csökkent mértékben ­lehetővé teszi ·        a biztonsági világítás (vészvilágítás) a kijárati utak megvilágításával lehetővé teszi a helyiség veszélytelen (biztonságos) elhagyását ·        az irányfény (kijáratmutató világítás) a kijárati utat, illetve az ajtót jelző világítótest, amely az útvonalat nem világítja meg.

Helyiségek természetes világítása Az égboltról sugárzott szórt fény egy helyiségbe (zárt térbe)   ·        közvetlen természetes világítás esetén a helyiség határoló szerkezetében létesített átlátszó vagy áttetsző felületen juthat át ·        közvetett természetes világítás esetén a közvetlen természetes világítású helyiségből áttetsző vagy átlátszó felületen juthat át.

Magyarország területén az év 8760 órájából 5000 órára tehető a világos órák száma, de ezen belül csupán 3600 órán át tekinthető biztosítottnak a vonatkoztatási alapként megállapított 5000 lx. Ez azt jelenti, hogy a többi órában a természetes világítást kiegészítő, illetve pótló - azzal összehangolt - mesterséges világításra van szükség.

A fényátbocsátó felület elhelyezése alapján háromféle világítási módot különböztetünk meg:   ·        felső világítást, amikor a fény a mennyezeten elhelyezett felülvilágítókon vagy tetőablakokon (fekvő, álló), vagy a szomszédos hajók magassági különbségét áthidaló falakban levő ablakokon át jut a helyiségbe ·        oldalvilágítást, amikor a fény az oldalfalakban elhelyezett ablakokon keresztül jut a helyiségbe kombinált világítást, ami a felső és oldalvilágítás együttes alkalmazása.

A helyiség (a hatássík) adott pontjára a fény egyrészt közvetlenül az égboltról, másrészt a környező külső és belső felületekről visszaverés útján jut, vagyis a megvilágítás három részből tevődik össze: E = Ed + Er1 + Er2 ahol : Ed - a közvetlen (direkt) úton, Er1 - a külső felületekről visszaveréssel, Er2 - a belső felületekről visszaveréssel, a hatássíkra jutó fény által okozott megvilágítás.

Mivel E értéke a külső fényviszonyoktól függ, a belső megvilágítás jóságát csak viszonyítással (ún. viszony-meghatározással) célszerű megadni. Ez a jellemző a nappali világossági tényező:   ami az ismert vagy feltételezett fénysűrűség-eloszlású égbolt által közvetlenül és közvetve a helyiség hatássíkjának adott pontjában (Eb) és az ugyanezen szabad égbolt alatti vízszintes síkban létesített (Ek) megvilágításnak az aránya, feltéve, hogy közvetlen napfény egyik síkot sem éri.

A jó árnyékhatás céljából a munkahelyet úgy kell elrendezni, hogy a közvetlen napsugárzás okozta vetett árnyék ne legyen zavaró, illetve ez az árnyék feloldható (enyhíthető) a falak visszaverésének növelésével, függöny alkalmazásával vagy fényt szóró üvegezéssel.

Káprázást okozhat a helytelen tájolás, a munkahely helytelen elrendezése vagy az előttünk levő tárgyak fényes felületen jelentkező tükörképe. Az árnyékosságot csökkentő intézkedések általában a káprázást is csökkentik.

A világítási mód jelentősen befolyásolja az egyenletességet : a felülvilágítókkal kialakított felső világítás előnyösebb, mint az oldalvilágítás, bár lényeges szerepe van a távolságnak. Oldalvilágításnál a megvilágítást jórészt az ablak felső felülete adja, ezért annak felső éle és a mennyezet közötti távolság legfeljebb 0,4 m lehet, de a helyiség belmagassága 1/7-énél nagyobb nem lehet.

A huzamos emberi tartózkodásra szolgáló helyiségben általában biztosítani kell a közvetlen természetes világítást. Ehhez a világítást biztosító felület és a helyiség­terület arányának legalább 1/8-nak kell lennie.

A helyiség természetes világítása akkor tekinthető közvetlennek, ha a bevilágító­nyílással szemben levő (fal-) felület közelebb van, mint a nyílás záradék­magasságának 2,5-szerese. Ha ez az arányszám 2,5 és 4 között van, a helyiség világítása közvetett és ekkor a világítást biztosító felület nem lehet kisebb a helyiség alapterületének 1/3 részénél.